《时间简史》都讲了些什么之二:时间与空间(2)时间假象

上一节的时候我们讲到,在不停息地运动着的宇宙中,绝对空间是不存在的。而光也是以某一种速率在运动着,而观测光的运动的参照物是一种宇宙中无所不在假想的叫做“以太”的物质。

宇宙从何而来,又向何处去?宇宙有开端吗?如果有的话,在开端之前发生了什么?时间的本质是什么?它可以倒流吗?它会有一个终结吗?

上一节的时候我们讲到,在不停息地运动着的宇宙中,绝对空间是不存在的。我们要判断一个物体的运动我们必须有相应的参照物。而光也是以某一种速率在运动着,而观测光的运动的参照物是一种宇宙中无所不在假想的叫做“以太”的物质。

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人们假象的以太形状是金字塔状的四面体

然而,在当时还是默默无闻的瑞士专利局的职员阿尔伯特.爱因斯坦,在1905年的一篇著名的论文中指出,只要人们愿意弃绝绝对的时间观念的话,整个以太的观念则是多余的。几个星期后,法国第一流的数学家亨利.庞加莱也指出了类似的观点。

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在相对运动的概念中,不同的物体相对与不同的参照物观测到的物体运动的速度都是不同的。然而,对与光来言,不管观察者运动速度多快,他们都应测量到一样的光速。或者可用爱因斯坦著名的方程式E=mc²来表达(E是能量,m是质量,c是光速)以及没有任何东西可以进行得比光速还快的定律。因为要达到光速需要无限大的能量才能做到。

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然而虽然光速是一致的,但是,假如时间是绝对的,但由于空间不是绝对的,所以不同的观测者对光运行的距离意见总是不一致。而由于距离不一致,因此,光传播需要的时间就不是绝对的。二者总是相互冲突。

就比如说,你与你千里之外的朋友同时看到月亮,距离已知的情况下,离月亮较近的一方测量到的光速与你测量到的就不是一样的。而距离未知的情况下,测量与月亮的距离时,又必须用一致的光的运动速度来测量。

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总之,相对论终结了绝对时间的观念

时间不能完全脱离和独立于空间,而需要和空间结合在一起形成所谓的时空的客体。比如我们的米,其实是光在以铯原子时钟测量的光在:0.000000003335640952秒内运行的距离。

一个事件是在特定的时刻和在空间特定的一点发生的某件事。如果不加上时间的概念,就无法准确地描述一个空间的具体位置,而时间也不能独立于空间而存在。

我们的生活是由一帧一帧的时空画面组成的。如同电影放映的胶卷。

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如果绝对的时间并不存在,为什么我们能如此清晰地感受它,并且只能向前走而不能回到过去亦或是去向未来呢?

下一章为大家揭晓:时间简史都讲了些什么:之二:时间与空间(3)静止的时间和回到过去

小编寄语:《时间简史》是霍金先生伟大的科学巨著.它从各种物理学的研究中探索时间的由来以及对我们人类的影响及意义. 天文物理学也许离我们的日常生活很远,但是,他可以打开我们用另一种方式看世界的大门,更高的,更深远的角度,让我们意识到那些日常的琐事其实是微不足道的.

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